《MySQL慢查询优化》之数据库表结构优化

1、前言　　

　　慢查询优化方式通常分为四个层次（如下），换句话说，也是这四个维度影响着慢查询，因此也是我们优化SQL的方向。

• 服务器硬件升级优化

• Mysql服务器软件优化

• 数据库表结构优化

• SQL语句及索引优化

本文重点关注于数据库表结构优化方式，关于其他优化方式以及索引原理等，请关注本人《MySQL慢查询优化》系列博文。

2、数据库三大范式

　　数据库的设计范式是指关系型数据库设计所需满足的规范，满足这些规范的数据库结构清晰、冗余较少，维护更加方便。
目前，关系型数据库设计范式有六种：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）、巴斯-科德范式（BCNF）、第四范式(4NF）和第五范式（5NF，又称完美范式）。
其中，我们常用的有：第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF），简称三大范式。

• 第一范式（1NF）：列不可分割

每一列属性都是不可再分的属性，确保每一列的原子性。

• 第二范式（2NF）属性完全依赖于主键

第二范式（2NF）是在第一范式（1NF）基础上建立的，即满足第二范式（2NF）前提必须先满足第一范式（1NF）。

要求表中只具有一个业务主键，其他非主键列必须完全依赖于主键列，而不能只与主键的某一部分列相关（主要针对联合主键而言）。

• 第三范式（3NF）属性不依赖于其它非主属性，属性直接依赖于主键

在满足第二范式基础上，每一个非主键属性既不部分依赖于也不传递依赖于业务主键。

总结：

　　三大范式重点在考虑数据库结构合理性以及减少数据冗余方面。也就是说，友好支持数据库的增删改操作，但是没有照顾数据库查询操作。

3、查询表结构优化

　　通常，数据库设计会考虑需求、性能以及表结构三方面，其中，需求>性能>表结构。因此，需要根据实际业务场景以及性能要求设计合理的表结构，而不是严格遵守“三大范式”。另外，从查询性能上讲：单表查询>关联查询>子查询（嵌套中间表）。所以，常见的查询表结构优化方式有“反范式设计”。

所谓反范式设计，就是根据性能和读取效率的考虑，适当的违背数据库设计三大范式，允许存在少量的数据冗余，以空间换取时间，从而提高查询性能。

反范式设计规范：

　　字段允许适当冗余，避免关联查询，以提高查询性能，但必须考虑数据一致性。冗余字段必须遵循：

• 不是频繁修改的字段。
• 不是varchar超长字段，更不能是text字段。
• 不是唯一索引的字段。